Phần lớn công sức trong giai đoạn này nằm ở việc loại bỏ chứ không phải tìm ra.
Hai cách tiếp cận
- Sàng lọc ngẫu nhiên số lượng lớn
- Sàng lọc có định hướng từ tri thức truyền thống
- Cách thứ hai cho tỉ lệ thành công cao hơn
- Cách thứ nhất phủ rộng hơn
- Thường kết hợp cả hai
Bắt đầu từ cây đã được dùng lâu đời làm tăng rõ rệt cơ hội tìm được chất có tác dụng.
Dân tộc dược học
- Ghi chép cách các cộng đồng dùng cây thuốc
- Phỏng vấn người có tri thức
- Thu thập mẫu và định danh
- Ghi rõ bộ phận dùng và cách chế biến
- Là cầu nối giữa truyền thống và phòng thí nghiệm
Chi tiết về cách chế biến nhiều khi quan trọng không kém tên cây.
Vì sao cách chế biến quan trọng
- Quyết định chất nào được lấy ra
- Có chất chỉ xuất hiện sau khi chế biến
- Có chất bị phá huỷ bởi nhiệt
- Bỏ qua chi tiết này có thể bỏ lỡ phát hiện
- Đã có trường hợp như vậy trong lịch sử
Một phát hiện quan trọng về thuốc sốt rét suýt bị bỏ lỡ vì chi tiết nhiệt độ chiết.
Thu thập và lưu mẫu
- Thu mẫu ở nhiều nơi và nhiều mùa
- Lưu tiêu bản để đối chiếu
- Ghi toạ độ nơi thu
- Bảo quản đúng cách
- Không có mẫu chuẩn thì không lặp lại được
Không lưu tiêu bản thì nghiên cứu sau này không biết đã dùng đúng loài nào.
Xây dựng thư viện chiết xuất
- Chiết mỗi mẫu bằng nhiều dung môi
- Tạo thành bộ sưu tập lớn
- Lưu ở điều kiện thích hợp
- Dùng cho nhiều chương trình sàng lọc khác nhau
- Là tài sản nghiên cứu lâu dài
Một thư viện chiết xuất tốt có thể phục vụ nghiên cứu trong nhiều thập kỷ.
Thử trên mô hình sinh học
- Thử trên enzyme hoặc thụ thể
- Thử trên dòng tế bào
- Tự động hoá cho phép thử số lượng lớn
- Tìm mẫu có tín hiệu đáng chú ý
- Phần lớn mẫu không cho tín hiệu gì
Tỉ lệ mẫu cho tín hiệu đáng theo đuổi thường rất thấp.
Đi từ phân đoạn tới chất
- Chia chiết xuất thành các phân đoạn
- Thử lại từng phân đoạn
- Theo tín hiệu để thu hẹp dần
- Cho tới khi tách được chất riêng
- Quá trình này mất nhiều tháng
Đây là quá trình lặp đi lặp lại cho tới khi chỉ còn một chất.
Xác định cấu trúc
- Dùng các kỹ thuật phân tích hiện đại
- Xác định công thức và cấu hình
- So với cơ sở dữ liệu chất đã biết
- Chất mới thì thú vị hơn
- Chất đã biết cũng vẫn có giá trị
Nhiều lần chất tìm được hoá ra đã được mô tả từ lâu ở một loài khác.
Vấn đề tìm lại chất cũ
- Cùng một chất có ở nhiều loài
- Tốn công mà không ra chất mới
- Cơ sở dữ liệu giúp tránh điều này
- Sàng lọc sớm để loại bỏ
- Là thách thức thực tế của lĩnh vực
Phát hiện lại một chất đã biết là chuyện xảy ra rất thường xuyên.
Vì sao ngành dược từng rời xa hướng này
- Quá trình tách chất chậm và tốn kém
- Tổng hợp hoá học nhanh hơn
- Vấn đề nguồn nguyên liệu
- Vấn đề pháp lý về chia sẻ lợi ích
- Nhiều chương trình bị thu hẹp
Sự chuyển hướng này khiến nhiều thư viện mẫu quý bị bỏ quên trong nhiều năm.
Vì sao hướng này quay trở lại
- Kỹ thuật phân tích nhanh hơn nhiều
- Tin sinh học hỗ trợ dự đoán
- Hợp chất tự nhiên có cấu trúc đa dạng
- Đa dạng mà tổng hợp khó tạo ra
- Nhu cầu tìm kháng sinh mới
Sự đa dạng cấu trúc của hợp chất tự nhiên là thứ hoá học tổng hợp khó bắt chước.
Nhu cầu cấp bách về kháng sinh mới
- Kháng thuốc ngày càng nặng
- Rất ít nhóm kháng sinh mới ra đời
- Tự nhiên từng là nguồn chính
- Nhiều chương trình quay lại tìm kiếm
- Cả ở vi sinh vật lẫn thực vật
Phần lớn nhóm kháng sinh đang dùng đều có nguồn gốc từ sinh vật.
Những nơi ít được khám phá
- Rừng nhiệt đới
- Sinh vật biển sâu
- Vi sinh vật cộng sinh trong cây
- Môi trường khắc nghiệt
- Còn rất nhiều điều chưa biết
Vi sinh vật sống trong mô cây là hướng nghiên cứu mới nhiều hứa hẹn.
Thách thức về thời gian
- Mất môi trường sống nhanh hơn tốc độ nghiên cứu
- Tri thức truyền thống mất dần theo thế hệ
- Nhiều loài biến mất trước khi được nghiên cứu
- Là cuộc đua với thời gian
- Bảo tồn gắn với nghiên cứu
Chúng ta đang mất loài nhanh hơn tốc độ có thể nghiên cứu chúng.
Sau khi tìm được chất
- Mới chỉ là điểm khởi đầu
- Còn nhiều năm nghiên cứu phía trước
- Phần lớn vẫn sẽ thất bại
- Đây là thực tế của ngành
- Không nên phóng đại các tin ban đầu
Tin tìm ra chất có tác dụng trên tế bào còn cách một loại thuốc rất xa.
Cách nghĩ thực tế
- Sàng lọc có định hướng từ tri thức truyền thống hiệu quả hơn
- Chi tiết cách chế biến có thể quyết định phát hiện
- Phần lớn mẫu không cho tín hiệu gì
- Hợp chất tự nhiên đang được quan tâm trở lại
- Tìm được chất mới chỉ là điểm khởi đầu
Nội dung này mang tính thông tin chung và không thay thế tư vấn y tế.
Câu hỏi thường gặp
Sàng lọc hợp chất tự nhiên là gì?
Là quá trình thử hàng loạt mẫu chiết từ sinh vật trên các mô hình sinh học để tìm mẫu nào có tác dụng đáng chú ý.
Dân tộc dược học đóng vai trò gì?
Nó thu thập tri thức sử dụng cây thuốc của các cộng đồng, giúp định hướng sàng lọc thay vì thử ngẫu nhiên, và làm tăng đáng kể tỉ lệ tìm được chất có tác dụng.
Vì sao ngành dược từng giảm quan tâm tới hợp chất tự nhiên?
Vì quá trình tách chất chậm và tốn kém so với tổng hợp hoá học. Tuy nhiên gần đây hợp chất tự nhiên được quan tâm trở lại nhờ kỹ thuật mới.
Tìm được chất có tác dụng là xong chưa?
Còn rất xa. Đó mới là điểm khởi đầu, sau đó còn phải qua nhiều năm nghiên cứu độc tính và thử nghiệm trên người.